| 研究課題/領域番号 |
15K13678
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
機能物性化学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
関谷 博 九州大学, 理学研究院, 名誉教授 (90154658)
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| 研究分担者 |
山本 典史 千葉工業大学, 工学部, 准教授 (30452163)
網本 貴一 広島大学, 教育学研究科, 准教授 (60294873)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 有機結晶 / 多形 / ドミノ転移 / ラマン分光 / 結晶シミュレーション / 結晶多形 / 蛍光分光 / 振動分光 |
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| 研究成果の概要 |
有機結晶の多形転移の動的機構を解明するために。「光誘起多形転移」と「メカニカル誘起多形転移」の実験を行った。結晶構造の変化を検出するために顕微ラマン分光を用いた。5－クロロ－N－サリチリデンアニリンにはα形とβ形の多形が存在する。光誘起多形転移は、光照射すると非晶質状態の生成後、α形への再結晶化が起こる。再結晶化したα形からβ形への局所転移は結晶全体にゆっくり広がる。α形からβ形へのメカニカル誘起多形転移は、非晶質状態を経由しないで起こる。反応経路探索法による計算からは、結晶のユニットセルが大きい方が、遷移状態エネルギーの低下し、多形転移が起こりやすくなることが示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果から、光照射または光刺激を結晶に与えると、分子間反発が減少する空間が生じ、分子集団がドミノ的に転移する転移機構のモデルが提案された。この提案は、多形転移機構の詳細な解明に有用である。多形転移過程におけるラマンバンドの強度変化と振動数のシフトは、転移途中の分子間環境の変化を反映しており、ミクロスコピックな結晶構造の変化がマクロな結晶構造の変化にどのように繋がるかについて解明する手掛かりとなる。結晶多形によって薬効が異なることが知られている。顕微FT-ラマン分光による低振動バンド観測は、有機材料設計、製剤、結晶成長学分野への波及効果が期待される。
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